CN104571228A - 一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统，包括单片机和电源模块，单片机与晶振电路模块相接，单片机的输入端接有复位电路模块、键盘模块、温度传感器、湿度传感器和太阳能供电模块，单片机输出端与电量指示灯、报警电路模块以及LCD显示模块相接，单片机输出端还接有制冷系统、加热系统和喷洒系统，制冷系统通过继电器一与单片机相接，所述加热系统通过继电器二与单片机相接，所述喷洒系统通过继电器三与单片机相接。本发明能够通过自动调节将温度和湿度控制在适合范围内，并且使用太阳能蓄电池供电，节约用电，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统

技术领域

本发明涉及一种温度控制系统，尤其是涉及一种基于太阳能的大棚温控系统。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，以及测量温度和湿度的仪器在各个领域的应用，智能化已经成为现代温湿度控制系统发展的主流方向，近年来，温湿度控制系统已经应用到人们生活的各个方面。我国农业正处于从传统农业向优质、高效、高产为目的的现代化农业转化的新阶段，农业环境综合控制作为农作物速生、优质、高产的手段是农业现代化的重要标志，农业设施的自动检测与控制是我国科研急待发展的项目。温湿度环境是植物生长的重要环境条件之一，对植物生命周期的各个阶段影响颇大，为了给植物生长提供适宜的温湿度环境，大棚养殖是一个非常不错的发展方向，由于植物能生长的温湿度比能生存的温湿度范围要小得多，因此对大棚内温湿度的检测非常重要。

现有的大棚调温方式是在大棚上部设置可以卷放的通风窗口，通过人工将通风窗口打开或关闭来调节大棚内部温度，这就要求人工反复对通风窗口进行卷放，而现有的大棚调湿度方式是人工根据天气状况或者大棚内湿度计判断棚内湿度，然后通过人工灌溉增加大棚内湿度，这样调整温度和湿度人工工作量大、费时费力，很难将大棚内部温度和湿度控制在适合植物生长的最佳情况；同时，大棚内部温湿度控制装置的供电系统都是采用市政供电，而经常性的温度调整会导致电量消耗过大，投资成本过高。

因此很有必要设计一款温湿度采集系统，其可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低或升高时实现温度自动控制，在环境湿度过低时实现湿度自动控制以保持设定的温度在范围内恒定，为植物生长提供适宜的温度环境；而且可以节约用电，其供电系统都是采用的市政供电，而长时间的喷泉工作会消耗很大的电量，导致能源损耗过多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统，其能够在环境温度降低或升高时进行温度自动控制调节，将温度控制在适合范围内，能够在环境湿度过低时进行湿度自动控制调节，将湿度控制在适合范围内，并且使用太阳能蓄电池供电，节约用电，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，实现了温度和湿度集成一起控制调节的同时也节约了能源，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统，其特征在于：包括单片机和为系统中各用电模块供电的电源模块，所述单片机与晶振电路模块相接，所述单片机的输入端接有复位电路模块、能够实现温湿度阈值设置以及复位功能设置的键盘模块、温度传感器、湿度传感器和太阳能供电模块，所述太阳能供电模块包括能够吸收太阳能光照的太阳能电池板、与太阳能电池板相接的能够将光能转换为电能的充电电路模块、与充电电路模块相接的能够将电能存储的太阳能蓄电池以及与太阳能蓄电池相接的能够检测太阳能蓄电池电量的电池电量检测模块；所述单片机的输出端与能够表示当太阳能蓄电池电量低于各用电模块所需电量时的电量指示灯、能够在温度超过设定温度阈值时报警的报警电路模块以及用于显示当前实时温度和设定阈值温度的LCD显示模块相接，所述单片机的输出端还接有能够降低温度的制冷系统、能够升高温度的加热系统和能够通过喷洒水来增加湿度的喷洒系统，所述制冷系统通过继电器一与单片机相接，所述加热系统通过继电器二与单片机相接，所述喷洒系统通过继电器三与单片机相接。

上述的一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统，其特征在于：所述单片机为AT89S51单片机。

上述的一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统，其特征在于：所述温度传感器为DS18B20温度传感器。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明能够在环境温度降低或升高时进行温度自动控制调节，将温度控制在适合范围内。

2、本发明能够在环境湿度过低时进行湿度自动控制调节，将湿度控制在适合范围内。

3、本发明通过太阳能蓄电池为系统供电，实现了温度和湿度集成一起控制调节的同时也能够节约用电。

4、本发明结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明能够在环境温度降低或升高时进行温度自动控制调节，将温度控制在适合范围内，能够在环境湿度过低时进行湿度自动控制调节，将湿度控制在适合范围内，并且使用太阳能蓄电池供电，节约用电，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，实现了温度和湿度集成一起控制调节的同时也节约了能源，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明太阳能供电模块的结构示意图。

附图标记说明:

1—单片机；    2—温度传感器；    3—键盘模块；

4—报警电路模块；       5—LCD显示模块；      6—继电器一；

7—继电器二；           8—制冷系统；         9—加热系统；

10—电源模块；          11—太阳能供电模块；  11-1—太阳能电池板；

11-2—充电电路模块；    11-3—太阳能蓄电池；

11-4—电池电量检测模块；                      12—电量指示灯；

13—复位电路模块；      14—晶振电路模块；    15—继电器三；

16—喷洒系统；          17—湿度传感器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括单片机1和为系统中各用电模块供电的电源模块10，所述单片机1与晶振电路模块13相接，所述单片机1的输入端接有复位电路模块13、能够实现温湿度阈值设置以及复位功能设置的键盘模块3、温度传感器2、湿度传感器17和太阳能供电模块11，所述太阳能供电模块11包括能够吸收太阳能光照的太阳能电池板11-1、与太阳能电池板11-1相接的能够将光能转换为电能的充电电路模块11-2、与充电电路模块11-2相接的能够将电能存储的太阳能蓄电池11-3以及与太阳能蓄电池11-3相接的能够检测太阳能蓄电池11-3电量的电池电量检测模块11-4；所述单片机1的输出端与能够表示当太阳能蓄电池11-3电量低于各用电模块所需电量时的电量指示灯12、能够在温度超过设定温度阈值时报警的报警电路模块4以及用于显示当前实时温度和设定阈值温度的LCD显示模块5相接，所述单片机1的输出端还接有能够降低温度的制冷系统8、能够升高温度的加热系统9和能够通过喷洒水来增加湿度的喷洒系统16，所述制冷系统8通过继电器一6与单片机1相接，所述加热系统9通过继电器二7与单片机1相接，所述喷洒系统16通过继电器三15与单片机1相接。

如图1和图2所示，本实施例中，所述单片机1为AT89S51单片机。

如图1和图2所示，本实施例中，所述温度传感器2为DS18B20温度传感器。

本发明的工作原理及工作过程是：太阳能供电模块11应用太阳能电池板11-1通过充电电路模块11-2为太阳能蓄电池11-3充电，首先通过键盘模块3设定大棚内温度和湿度阈值，并且显示在LCD显示模块5上，温度传感器2将检测到的值经过转换传送给单片机1，单片机1将温度传感器2传送过来的值与键盘模块3对系统预先设定的温度阈值进行比对，当该值高于该阈值时，报警电路模块4通过播放一种音乐报警提示，单片机1通过继电器一6控制制冷系统8工作，降低大棚内温度，当该值低于阈值时，报警电路模块4通过播放一种音乐报警提示，单片机1通过继电器二7控制加热系统9工作升高大棚内温度；同时湿度传感器17将检测到的值经过转换传送给单片机1，单片机1将湿度传感器17传送过来的值与键盘模块3对系统预先设定的湿度阈值进行比对，当该值低于该阈值，即湿度过低时，报警电路模块4通过播放一种音乐报警提示，单片机1通过继电器三15控制喷洒系统16工作，增加大棚内湿度，最终在节约用电的情况下，实现大棚内湿度和温度都适宜，棚内作物保持最佳状态生长。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统，其特征在于：包括单片机（1）和为系统中各用电模块供电的电源模块（10），所述单片机（1）与晶振电路模块（13）相接，所述单片机（1）的输入端接有复位电路模块（13）、能够实现温湿度阈值设置以及复位功能设置的键盘模块（3）、温度传感器（2）、湿度传感器（17）和太阳能供电模块（11），所述太阳能供电模块（11）包括能够吸收太阳能光照的太阳能电池板（11-1）、与太阳能电池板（11-1）相接的能够将光能转换为电能的充电电路模块（11-2）、与充电电路模块（11-2）相接的能够将电能存储的太阳能蓄电池（11-3）以及与太阳能蓄电池（11-3）相接的能够检测太阳能蓄电池（11-3）电量的电池电量检测模块（11-4）；所述单片机（1）的输出端与能够表示当太阳能蓄电池（11-3）电量低于各用电模块所需电量时的电量指示灯（12）、能够在温度超过设定温度阈值时报警的报警电路模块（4）以及用于显示当前实时温度和设定阈值温度的LCD显示模块（5）相接，所述单片机（1）的输出端还接有能够降低温度的制冷系统（8）、能够升高温度的加热系统（9）和能够通过喷洒水来增加湿度的喷洒系统（16），所述制冷系统（8）通过继电器一（6）与单片机（1）相接，所述加热系统（9）通过继电器二（7）与单片机（1）相接，所述喷洒系统（16）通过继电器三（15）与单片机（1）相接。

2.按照权利要求1所述的一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统，其特征在于：所述单片机（1）为AT89S51单片机。

3.按照权利要求1所述的一种基于太阳能的大棚温湿度控制系统，其特征在于：所述温度传感器（2）为DS18B20温度传感器。